77 inscrits prennent le départ, parmi lesquels 39 Belges, 37 Français et un Suisse, le recordman de l'heure Oscar Egg. Plusieurs coureurs font figure de favoris, à l'image des Belges Philippe Thys et Odile Defraye, anciens vainqueurs du Tour de France, ainsi que leurs compatriotes Charles Deruyter, Louis Mottiat, Louis Heusghem, Firmin Lambot et Jules Masselis. Du côté des Français, Henri Pélissier, Eugène Christophe, Jean Alavoine, Maurice Brocco et Paul Duboc représentent les meilleurs chances de victoire. L'Italien Gaetano Belloni, vainqueur de Milan-San Remo en 1917 et du Tour de Lombardie en 1918 est le principal absent au départ de ce Paris-Roubaix, de même que le Belge Marcel Buysse
Les conditions météorologiques sont favorables lors des premiers kilomètres et les coureurs restent groupés, à faible allure, jusqu'à Beauvais. À partir de Breteuil, après 112 kilomètres de course, une violente chute des températures conjuguée à un fort vent du nord durcit la course. Plusieurs coureurs sont lâchés à l'arrière, tandis que des favoris abandonnent en arrivant à Amiens, comme Jean Alavoine, Charles Deruyter et Maurice Brocco.
À la sortie de Saint-Pol-sur-Ternoise, un groupe de neuf coureurs est en tête de la course, composé de Philippe Thys, Dieudonné Gauthy, Jean Rossius, Alfons Spiessens, Louis Heusghem, Francis et Henri Pélissier, Honoré Barthélémy et Robert Jacquinot. Entre Cambrin et La Bassée, Francis Pélissier place une violente attaque que seul son frère Henri peut suivre, tandis que Philippe Thys les rejoint quelques kilomètres plus loin, avant d'imposer un rythme soutenu sur les pavés d'Annœullin. Victime d'une fringale, Francis Pélissier lâche prise, rapidement rattrapé par Honoré Barthélémy qui rejoint à son tour les deux hommes de tête. Les trois hommes arrivent ensemble à Roubaix. Henri Pélissier lance le sprint et s'impose devant Philippe Thys et Honoré Barthélémy, montrant sa satisfaction : « Ma course fut sans histoire et exempte d'incidents. Pas de crevaison, pas de bûche ! Mais ce fut dur ! Je suis parti à l'endroit précis que je m'étais fixé en reconnaissant le parcours»
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